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摘 要:瑞典VOLVOA40系列矿用重型卡车具有机动灵活,道路适应性强、安全性能高、爬坡能力大,装卸载效率高等特点,特别适合山坡露天矿山的运输作业,现已成为云南磷化集团有限公司海口、晋宁、尖山三座大型露天矿山的主要运输设备。其中,25台车在海口矿使用5年来,在动力性、经济性、可靠性、安全性方面充分展示了其独特的优势。我们通过强化管理、精心维护、合理使用等相关措施,取得了很好的经济、技术效果的效果,同时也积累了一些使用和管理的经验。
关键词:铰接式卡车 性能 使用和管理 经济技术效果
第一章 前 言
海口磷矿分公司是云天化集团云南磷化集团有限公司直属的现代化露天磷矿采选企业。
海口磷矿始建于1966年,于2008年更名为海口磷矿分公司,是云南磷化集团公司下属的四座大型露天矿山之一,位于云南省昆明市西南近郊50km,采区海拔高度2124m~2480m,平均海拔2200m。
矿区地质条件为碳酸盐类岩石(石灰岩、白云岩、泥灰岩等)及黑色页岩和土层覆盖磷矿石上部,矿床地质条件复杂,矿层受风华程度不同变化较大,多呈不均匀分布的条带状块段,矿体多呈鸡窝状。可采矿层分为上下两层矿,上层矿厚度多为2m~10m,下层矿厚度多为0.8m~3.5m不等,上下层矿之间有3~8m不等的夹层(多为白云石和砂)。矿层多呈现为近东西走向,近南北倾向,倾角多为以水平面呈0度~35度夹角,属典型的山坡型露天矿山。
四十多年来一直采用单斗挖掘机—汽车间断生产工艺。由此可见在山坡露天矿穿爆、采掘、运输、排土四个主要生产工艺环节中,运输设备性能的优劣成为矿山生产的重中之重。
近年来,随着开采规模的扩大和剥采比的逐年上升,运输工作显得特别重要。现在公司四座大型矿山中,昆阳磷矿使用卡特、小松设备较多,其它三座矿山(海口磷矿、晋宁磷矿、尖山磷矿)均使用VOLVOA40系列矿用重型卡车作为主要运输设备,全公司使用VOLVOA40系列卡车共计60台,加上8台VOLVOEC700挖掘机,到目前为止云南磷化集团公司应该是在全国拥有VOLVO系列工程设备最多的企业。
笔者所在的海口磷矿分公司采剥车间使用和管理VOLVO工程设备27台,其中铰接式卡车25台、液压挖掘机2台。采剥车间生产组织为“白、中、夜”三班连续生产,年采剥总量1700万-2200万吨的剥离和矿石运输任务均由25台VOLVO汽车运输完成,平均运距2.5km,重载下坡占到总运量的60%左右。
第二章 海口磷矿的生产运输沿革
海口磷矿自1966年建矿至2007年期间均使用低端小吨位国产或进口运输设备(如:解放CA341、前苏联贝拉斯540A和克拉斯256Ъ、东风341、红岩CQ30290等型号自卸汽车)作为矿山生产的主要运输设备,采剥量在160万吨~350万吨之间徘徊近40年,由于技术装备的落后,无论从生产规模到各项管理工作在公司四矿中我矿只能算是“小弟”。
2007年随着公司第一期200万吨/年中低品位磷矿石浮选项目在海口矿的建成投产,因地制宜的原料采供重任成为海口磷矿扩大生产规模的必然要求,同时也给我矿的发展带来了前所未有的机遇。
2006年10月,为了设备选型这件大事,公司各级领导高度重视,及时组织相关技术人员进行了广泛深入的调查研究,针对矿山运输道路坡陡、弯急,作业环境复杂,加之每年5~10月雨季持续时间长的特点,从质量、性能、操作可靠性、维护性、环境适应性、安全、环保、效率、技术支持、备件供应、售后服务、性能价格比等多方面进行了全方位的技术、经济综合论证,最终确定选用瑞典VOLVOA40系列矿用重型卡车作为我矿的主力运输设备。
2007年3月5日,10台崭新的瑞典进口VOLVOA40铰接式卡车进入了矿山。顿时矿山沸腾了,职工、家属、大人、小孩络绎不绝前来参观外形酷似“大鳄鱼”的庞然大物,沃尔沃成为了矿山人的骄傲,隆重的交接仪式上,大家都向迎接一个“初生的婴儿”期盼托起矿山明天的希望,许多年富力强的矿山建设者都跃跃欲试,从接过象征责任和使命“金钥匙”的那一刻起,“展大鳄雄风,创磷化辉煌”成为了每一个驾驶员心中默默下定的决心。
经过十个月的试运行,在产量倍增的同时,各项经济技术指标良性运行。日实际开动22小时以上,完好率几乎达到100%、经过再论证,广大驾修人员认为无论从操控性、安全性、维护性来看,VOLVOA40系列矿用重型卡车在我矿不失为一个较好的选择。一年后,第二批10台、第三批5台,三年合计25台大车相继到矿,并不断刷新着矿山生产任务的历史新高,一改矿山生产过去那种“人行车不行、车行人行天不行”的被动窘境。
第三章 VOLVOA40系列矿用重型卡车主要的经济技术指标
五年来我们通过强化管理,精心维护、合理使用探索和积累了许多宝贵的经验,VOLVOA40系列矿用重型卡车在我矿各种作业条件下均能保持良好的技术性、经济性、安全性、在取得良好的经济效益的同时,安全标准化的采场形象也得到不断改善。
直接单耗包含:燃油消耗、辅助油消耗、配件材料消耗、轮胎消耗四项。
如有100台设备,每月工作22天,每天工作8小时,设备每天只有5小时有效运作(生产),则设备有效台时=5×22×100=11000台时,工作台时=8×22×100=17600台时,设备有效作业率=5/8=62.5%。
第四章 良好运行的主要因素
影响汽车使用寿命的因素很多,主要因素有负载大小、车速高低、燃油及润滑油品质、驾驶技术高低、维护保养制度、现场管理与质量控制技术等。
特别是在山坡开采露天矿,通常在较短时间往返循环中,汽车负荷变化频繁,使汽车运行工况极为复杂,空气质量及含尘量多少、路面好坏、路面坡度等自然环境因素的客观存在给管理工作提出了更高的要求,例如:汽车满载下坡运行,对制动器的可靠性要求极高,在采场和排土场的临时道路上汽车运行颠簸冲击振动大,不仅对发动机、传动系、车架和悬挂等部件损害极大,而且使轮胎易被割裂和刺破引起早期损坏。所以依据自身使用特点从技术和经济的角度,以持续改进的方法和思路不断提升设备管理水平,是管理和使用好VOLVO A40系列矿用设备的基础和关键。
VOLVOA40系列矿用重型卡车是瑞典沃尔沃建筑设备有限公司生产的非公路型自卸汽车之一。
铰接式卡车是采矿业和各行业大规模建设中一种通用性很强的土石方运输机械,由于结构的特殊性,它能适应恶劣的气候、极差的地形以及具有高的可用性。铰接式卡车由前后两个部分组成,每一部分都有自己的车架。前一部分布置发动机及其操作系统、驾驶室;后一部分布置车斗和自卸装置,通过铰链接头将汽车的动力部分与载货部分连接起来,铰链接头直接与汽车前车架或者后车架相连,接入垂直铰链和水平铰链后使车辆具有良好的行驶性能:汽车的一部分可以在水平面内相对于另一部分向左或向右回转成45度角,还可以进行“折叠”。另外,前后车架都可以在垂直于公共纵轴的平面内绕公共纵轴作独立的无限制转动。
特别是它完全消除了作用在车架上的扭转载荷,因此可以提高整个结构的可靠性,不象普通汽车在无路条件下工作时,车架要承受很大的载荷;特殊的悬挂装置以及独特的转向架可以使卡车在路面差、气候恶劣的条件下正常行驶,使得车辆能够在崎岖地带行驶而不会对悬架装置有过高的要求。由于铰接卡车转弯时两部分车架形成折叠角,使得汽车外轮廓转弯半径减小,而内轮廓转弯半径加大,这样使得其可以在狭窄的通道内通行;车身的两部分能相对于公共纵轴转动,可以明显地减少车轮在悬架系统垂直方向跳动。上述因素造成必须使用长而窄的车厢,同时有足够的深度。铰接式卡车比较常见的是2轴和3轴的车型,全轮驱动者居多,且每个轴上一般都配有差速锁;通常采用大型宽截面轮胎,其接地比压小,保证车辆在松软和潮湿土壤地面的通过性和稳定性;翻斗车箱采用高强度钢制成,长行程液压缸可使车箱翻转角达到70度左右,保证将物料顺利卸载。
当卡车行驶于崎岖的路面时,能够保证六个车轮与地面的良好接触,在保证卡车的整车稳定性的同时提高通过能力,最大限度的提高底盘工作效率,同时也可以大大减少崎岖路面上作用于车架的交变应力,延长设备的使用寿命。
铰卡的铰接点允许卡车具有较小的转弯半径,A40铰卡的外轮半径8.863m、内轮半径4.238m,机器通过非道路崎岖路面或者在对铲装载时回动更加简单方便,比较适应于山坡露天矿坡陡弯急、作业点变化频繁的运输条件。
4.1.1 VOLVOA40系列矿用重型卡车通过及装卸载性能
VOLVO A40独特的自补偿液压机械转向系统;可根据不同路况进行选择的6×6及6×4五种不同的驱动模式,对路面具有很好的适应性,即便是在没有道路亦或在松软的地面也能行驶自如;极强的爬坡能力,使车辆设计的最大爬坡能力可达50%;同时具有较强的装卸载能力、货厢最大翻转角度70°,物料卸载95%以上可以一次性卸到排土场外,节省推土机的二次推排,因此具有快速的循环时间和较高的生产效率。
4.1.2 VOLVO A40系列矿用重型卡车制动系统
A40行车制动系统包括有两个单独的制动回路,正常操作情况下使用脚踩制动踏板来实现制动控制;如果一级制动因故出现故障,安装在分动箱上面的随动制动泵会继续为车辆提供制动动力供给,来实现安全制动。在紧急情况下,还可以使用手制动以及紧急熄火开关来实现辅助制动。
下坡时,首先使用发动机排气制动和缓行器来有效控制行车速度,脚踩制动踏板的快速响应以及良好的持续制动作用,使驾驶员能够在整个作业过程中合理控制车速,保持较高的平均速度,使生产效率得到提高。
装卸载制动按钮可以在变速箱档位不在空档的情况下,即实现全轮制动,又可以自动将档位切换为事实上的“空档”,大大减轻了驾驶员的工作强度并能够保证装卸作业的安全。
4.1.3 VOLVO A40系列矿用重型卡车的电子监控系统
A40电子系统一般安装有四个ECU,控制和管理着全车64个传感器,它使驾驶员得以及时掌握机器的诸如发动机转速、车速、油耗、运行时间、举升次数、保养时限及油水液位指示等系统信息。当机器出现故障时,按照五个警报级别自动进行声光报警,驾驶员可以直观地发现机器故障。该系统还能自动存贮一定时间内机器的运行数据,可以通过电脑查阅相关信息,为分析机器使用数据和机器故障提供原始的依据。这大大方便了管理者对机器运行状况的了解和掌握,为后期维护管理提供了有效的参考信息。
4.1.4 VOLVOA40系列矿用重型卡车维护保养周期
A40维护保养周期较长,在节省非工作时间的同时还节约了保修费用。多个免维护总成或者部件无需每天或每周润滑,各液压油缸和联接轴承均为终身免维护,多个运动副的最短保养周期为50小时,全车16个润滑油嘴极大地减少了50小时保养的工作量和出现漏点润滑的几率,极大的缩短了维修所占用的时间,如此,在大大节约机器维护费用的同时还使生产效率得到有效提高。
第四章第二节 使用管理是前提
这25台运输设备是我们完成生产任务的基础,如何管理和使用好这些设备,就显得尤为重要。因此,我们从完善规章制度,提高操作技能,加强安全管理,严格管理程序等方面入手,探索出一条运输设备管理的有效途径,确保VOLVOA40系列矿用重型卡车在生产实践中发挥其最大效率。
4.2.1 健全组织机构,完善规章制度
没有规矩不成方圆。我们在认真贯彻上级管理部门各项规章制度的同时,按照“科学管理,合理使用,强制保养,视情修理”的方针全面贯彻“技术管理和经济管理相结合”、“管理和使用相结合”“专业管理和全员参与相结合”的设备管理原则,围绕“一个核心两个重点”开展设备管理工作。即:以充分发挥设备效率为管理核心,以设备效能分析及检修质量提高为管理重点,推动设备管理工作取得新的进步。
结合设备管理工作实际,我们在优化管理体系的同时,先后制定、修改和完善了《VOLVO大车操作员计件工资考核办法》、《轮胎消耗考核办法》、《柴油消耗考核办法》、《设备事故考核规定》、《设备日检及周检办法》、《50小时及350小时维护保养要求》等相关办法和规定。
特别是结合公司推行的“三标”体系运行审核检查、安全标准化一级企业的定期审核,设备效能监察,车间周检查、周分析、矿级月检查、月分析,以及总公司“百日安全生产无事故”竞赛季度检查等一系列管理活动的有效开展,使我们的设备管理及考核制度在不断完善的同时,通过强化监督和考评约束等机制的有效实施,使大家更注重规章制度的严格执行。
为了将这些制度和办法落到实处,分公司成立了体系化的设备管理组织机构,明确了各级管理机构的组成及职责分工,建立起以副矿长抓主管部门,主管部门抓基层车间,车间抓班组、班组抓机组,每台设备有专人管理的多层次设备管理模式,车间配置对口专业技术人员实施具体管理工作,驾驶员认真填写每个班次的运行记录表和交接班记录,管理员认真统计核实采集数据,通过勤检查、严考核,确保各项规章制度得以贯彻执行。
由于任务明确,责任落实、措施到位、消除机械设备管理的空白和盲区,使得每一台设备在机容机貌整洁干净的前提下,设备性能也能经常保持完好的技术状况,确保每台机械设备在矿山设备管理体系中实现效能最大化(附:设备管理系统网络图)。
4.2.2 把提高职工综合素质,充分调动职工积极性作为设备管理的重要手段。
4.2.2.1 量化考核调动积极性。
根据我矿白、中、夜三班生产的特点,每台车配置四名操作员,其中一人为设备机长。机长对设备的机容机貌、技术状况和当班人员工作绩效进行管理,操作人员的岗位绩效工资与台机产量、消耗挂钩。
随着“挖潜增效”工作的进一步深入,近年来,公司推出了“单人、单机、单耗”三单月考核制度,每月根据个人能够控制的能耗、产量、小时效率、安全、维护保养等不同指标权重比例的量化得分从高到低评选出一、二、三等奖共十名。获奖者由公司给以500元、400元、300元不等的优胜奖励,让多劳少耗者多得、少劳多耗者少得,充分调动操作人员工作积极性。
近年来,我矿VOLVOA40系列矿用重型卡车的完好率始终保持在95%以上,可开动率在98%以上。由于近年来设备更新较快,驾驶员缺员较多,有的车只安排上两班,平均作业率也能达到 52%。
从2007年3月至2011年11月,近5年的时间共完成运输周转量9483.5万tkm,这是我们长期坚持全面加强管理,使人和设备紧密联系,通过提高管理人员、操作人员和维修人员素质,充分发挥进口设备最大效能的结果。
在对VOLVOA40绞卡的使用管理中形成了管理人员、技术人员、操作人员三架马车并驾齐驱的良好势头。
4.2.2.2 严格遵守设备操作规程,确保安全生产。
为使用和管理好新设备,通过不断地组织驾驶员学习《VOLVO卡车操作指南》,并经过总结、提炼,制定了行之有效、简明扼要的《矿用汽车安全标准化作业指导书》,全面推广运用“VOLVOA40系列矿用重型卡车标准操作法”。要求全体驾驶人员严格执行。通过几年的推广运用,使操作者的操作得以规范,设备完好状况得到长期保持。
露天矿山作业特点是:点多、面广、战线长,人员多、设备多,作业现场情况变化大、安全风险高、安全管理难度大,加之设备价值高,随之而来大家感觉的是责任大,VOLVOA40系列矿用重型卡车虽然具有卓越的安全性能,但是由于车辆的工作环境始终是在运动中,安全管理有其自身的风险特点。为了做好安全生产管理工作,车间结合驾驶员岗位安全风险管理特点,持续开展安全文化建设,强化灌输“1331”理念;努力做到以人为本,安全第一,教育为先,落实至上。
五年来车间未发生过人身伤害和5万元以上的设备事故,较好的完成了公司各年下达的安全责任目标。
1331理念即:
1.树立一个核心:从科学原理出发,一切事故皆可避免。
3.强化3种意识:安全具有压倒一切的优先地位。安全必须严肃认真。安全要实行自主管理。
3.实施3个全员:全员参与培训。全员进行危险有害因素辨识。全员营造安全和谐氛围。
1.坚持一个确认。工作前必须进行安全确认。
4.2.2.3 重视职工的岗位技能培训,大力开展技术练兵活动。
几年来,我们对全体驾修人员多次进行三大规程的学习培训。即技术操作规程、设备维护保养规程、安全操作规程,同时结合师带徒活动的开展,注重日常“传、帮、带”工作的落实,坚持每年度举办一次技术比武活动,并对前几名给予奖励,从而提高驾修人员崇尚技术,学习技术的积极性,使之不断提高专业技能与操作水平。
为了进一步提高设备完好率和利用率,我们主要是从设备操作人员和维修人员绩效考核方面进行量化,首先,将操作人员的岗位绩效工资与单车效益挂钩,让大家意识到设备就是我们的饭碗,只有设备上出效益,自己才能有更好的效益;同时维修人员采取跟班制,白中班跟班值守。
为了保证车辆的完好运行,维修技术人员经常深入采区生产现场了解设备使用情况,在设备运行前、运行中、运行后积极主动地搞好检修保养,及时发现问题及时排除故障,将故障隐患消灭在萌芽状态,使设备保持较高的出勤率。修理班的几名技术尖子不仅自己技术过硬,还热心带徒,倾心育才,为企业长远发展,发挥自己的光和热。修理班两个班长不仅学习在先,刻苦钻研,先后还带过10多名徒弟,并在实践中总结了一套“两心”、“三勤”的“学徒心法”,即对技能学习要专心、用心;实际操作要“嘴勤”、“手勤”和“腿勤”。对自己所带的每个徒弟都坚持做到:循循善诱,言传身教,既教业务技术,又带做人品格。在所带的徒弟中,有的已经走上技术管理岗位,有的已成为生产骨干。多年来,他们用满腔的热忱悉心呵护着矿山人心中的“沃尔沃”。
第四章第三节 消化吸收是关键
进口工程设备维修是一项高技术的工作,某种程度上反映了企业的设备管理水平,同时也是提高设备运行效率,降低运行成本的有效途径。
近年来,车间积极致力于技术创新工作、大胆进行管理思路创新,并结合进口工程设备多的特点,积极探索和发展自主维修技术,一旦设备出现故障,勇于攻坚,破解修理难题,逐步破除对VOLVOA40汽车的神秘感,提升VOLVO铰卡各总成及部件维修能力,如今这一工作取得突破性进展,基本解除了VOLVO铰卡在使用过程中的技术困扰。
4.3.1 自主维修能力取得突破性提升
进口设备技术先进、性能良好,然而在管理、使用和修理过程中有严格的代理商等级服务职能权限和工艺、技术标准限制,因此任何一项工作都对原厂商技术资料有较强的依赖性,往往一个维修项目要涉及多项技术参数。
对此,车间工程技术人员及维修班组的大部份修理技师们并没有畏难,他们密切协作、锐意创新、刻苦钻研、查资料、啃手册、从确认维修项目入手,收集技术数据入手,从厚厚的修理手册中抽取所需项目修理工艺、程序和标准,编写工卡,改制工装设备,提高工作可靠性和准确度。
同时广泛开展技术交流,积极参加VOLVO公司组织的技术培训,采取走出去、请进来的积极态度学习借鉴其他单位的维修管理经验,经过多次的拆装、调试、评估、纠正,不断完善各系统功能参数和技术指标。
2007年,将原来的机汽修厂大修车间改造为VOLVO维修中心,维修基地加大各项投入的同时,车间通过整合资源,集中技术优势,在正常维修保养的工作范围之外,新增了本来应该由服务商承担的发动机、变速箱、分动箱修理及制动摩擦片更换等多个自主维修项目,自行设计研制了轮胎拆装吊机、制动轮毂拆装机、变速器拆装试验台等工装设备6台套。
2010年以来,随着设备运行时间的延长,部分总成进入故障周期,车间修理班共完成了9台变速器大修、3台发动机复杂故障的处理、5台分动箱的大修工作,此外对电器及液压系统的维修技术和非关键零配件的国产化替代工作也取得突破性进展,自主维修技术的逐步壮大和提升为VOLVO铰卡的在我矿的高效运行奠定了坚实的技术基础。
4.3.2 积极探索磨损规律,合理确定保养周期
按VOLVO服务商的要求,发动机总成的最短维护周期为250小时;根据我矿的使用条件和多年使用进口设备的经验,并经过发动机润滑油劣化性能试验,我矿保养周期已经延长到了350小时。
经过对75#车预防性大修时对发动机曲轴及大小瓦、汽缸套及活塞配合副数据进行精确检测,2.2~2.5万小时的发动机大修周期应该是有希望达到的预期目标,实践证明350小时的发动机换油周期是可行的。
到目前为止,除一台车(75#)在今年6~10月进行过预防性大修(大修时的里程为17000km,运行17000小时),其余24台车技术状况良好,有望首次整车大修周期延长到22~25万km。
按此磨损规律初步推算在整个50万km的使用周期内,第一次大修22~25万km、第二次大修40万km左右、直到50万km后报废将不再发生大修费用,这将极大地降低了整个寿命周期的运行费用。
第五章 结束语
事实证明,由于VOLVOA40系列矿用重型卡车具有技术先进、性能优越、适应性强、故障率低、维护保养周期长、安全性能卓越、设备利用率高、运行费用低等诸多特点,特别是60台A40系列铰卡在云南磷化集团有限公司山坡露天矿山五年来的使用、五年来生产实践的检验,充分证明我公司选用VOLVOA40系列矿用重型卡车是成功的。然而矿用汽车使用寿命的长短,效率发挥的好坏、运行费用的高低固然取决于车辆本身的技术品质,但更为重要的还取决于使用管理。因此,矿用重型汽车的“科学管理、合理使用、精心维护”是提高使用寿命的有效途径,我们五年来的经验探索和积累具有一定的可借鉴性,特别是在车容车貌和完好率方面具有很强的示范作用。同时应该指出,随着矿山生产规模的不断扩大,如果按每车3~5铲的经济装车比考虑,39t级的载重量已经不能配套6 m3以上的采装设备,或者是出于对绞卡安全性方面的考虑,至今没有听到更大吨位绞卡的相关相信,这不免是一种暂时的缺憾。
参考文献:
[1] 沃尔沃A40D(E)操作员手册[M]. 瑞典:VOLVO公司
[2] 矿用汽车管理手册[M].冶金工业部矿山司.东南大学出版社.
关键词:铰接式卡车 性能 使用和管理 经济技术效果
第一章 前 言
海口磷矿分公司是云天化集团云南磷化集团有限公司直属的现代化露天磷矿采选企业。
海口磷矿始建于1966年,于2008年更名为海口磷矿分公司,是云南磷化集团公司下属的四座大型露天矿山之一,位于云南省昆明市西南近郊50km,采区海拔高度2124m~2480m,平均海拔2200m。
矿区地质条件为碳酸盐类岩石(石灰岩、白云岩、泥灰岩等)及黑色页岩和土层覆盖磷矿石上部,矿床地质条件复杂,矿层受风华程度不同变化较大,多呈不均匀分布的条带状块段,矿体多呈鸡窝状。可采矿层分为上下两层矿,上层矿厚度多为2m~10m,下层矿厚度多为0.8m~3.5m不等,上下层矿之间有3~8m不等的夹层(多为白云石和砂)。矿层多呈现为近东西走向,近南北倾向,倾角多为以水平面呈0度~35度夹角,属典型的山坡型露天矿山。
四十多年来一直采用单斗挖掘机—汽车间断生产工艺。由此可见在山坡露天矿穿爆、采掘、运输、排土四个主要生产工艺环节中,运输设备性能的优劣成为矿山生产的重中之重。
近年来,随着开采规模的扩大和剥采比的逐年上升,运输工作显得特别重要。现在公司四座大型矿山中,昆阳磷矿使用卡特、小松设备较多,其它三座矿山(海口磷矿、晋宁磷矿、尖山磷矿)均使用VOLVOA40系列矿用重型卡车作为主要运输设备,全公司使用VOLVOA40系列卡车共计60台,加上8台VOLVOEC700挖掘机,到目前为止云南磷化集团公司应该是在全国拥有VOLVO系列工程设备最多的企业。
笔者所在的海口磷矿分公司采剥车间使用和管理VOLVO工程设备27台,其中铰接式卡车25台、液压挖掘机2台。采剥车间生产组织为“白、中、夜”三班连续生产,年采剥总量1700万-2200万吨的剥离和矿石运输任务均由25台VOLVO汽车运输完成,平均运距2.5km,重载下坡占到总运量的60%左右。
第二章 海口磷矿的生产运输沿革
海口磷矿自1966年建矿至2007年期间均使用低端小吨位国产或进口运输设备(如:解放CA341、前苏联贝拉斯540A和克拉斯256Ъ、东风341、红岩CQ30290等型号自卸汽车)作为矿山生产的主要运输设备,采剥量在160万吨~350万吨之间徘徊近40年,由于技术装备的落后,无论从生产规模到各项管理工作在公司四矿中我矿只能算是“小弟”。
2007年随着公司第一期200万吨/年中低品位磷矿石浮选项目在海口矿的建成投产,因地制宜的原料采供重任成为海口磷矿扩大生产规模的必然要求,同时也给我矿的发展带来了前所未有的机遇。
2006年10月,为了设备选型这件大事,公司各级领导高度重视,及时组织相关技术人员进行了广泛深入的调查研究,针对矿山运输道路坡陡、弯急,作业环境复杂,加之每年5~10月雨季持续时间长的特点,从质量、性能、操作可靠性、维护性、环境适应性、安全、环保、效率、技术支持、备件供应、售后服务、性能价格比等多方面进行了全方位的技术、经济综合论证,最终确定选用瑞典VOLVOA40系列矿用重型卡车作为我矿的主力运输设备。
2007年3月5日,10台崭新的瑞典进口VOLVOA40铰接式卡车进入了矿山。顿时矿山沸腾了,职工、家属、大人、小孩络绎不绝前来参观外形酷似“大鳄鱼”的庞然大物,沃尔沃成为了矿山人的骄傲,隆重的交接仪式上,大家都向迎接一个“初生的婴儿”期盼托起矿山明天的希望,许多年富力强的矿山建设者都跃跃欲试,从接过象征责任和使命“金钥匙”的那一刻起,“展大鳄雄风,创磷化辉煌”成为了每一个驾驶员心中默默下定的决心。
经过十个月的试运行,在产量倍增的同时,各项经济技术指标良性运行。日实际开动22小时以上,完好率几乎达到100%、经过再论证,广大驾修人员认为无论从操控性、安全性、维护性来看,VOLVOA40系列矿用重型卡车在我矿不失为一个较好的选择。一年后,第二批10台、第三批5台,三年合计25台大车相继到矿,并不断刷新着矿山生产任务的历史新高,一改矿山生产过去那种“人行车不行、车行人行天不行”的被动窘境。
第三章 VOLVOA40系列矿用重型卡车主要的经济技术指标
五年来我们通过强化管理,精心维护、合理使用探索和积累了许多宝贵的经验,VOLVOA40系列矿用重型卡车在我矿各种作业条件下均能保持良好的技术性、经济性、安全性、在取得良好的经济效益的同时,安全标准化的采场形象也得到不断改善。
直接单耗包含:燃油消耗、辅助油消耗、配件材料消耗、轮胎消耗四项。
如有100台设备,每月工作22天,每天工作8小时,设备每天只有5小时有效运作(生产),则设备有效台时=5×22×100=11000台时,工作台时=8×22×100=17600台时,设备有效作业率=5/8=62.5%。
第四章 良好运行的主要因素
影响汽车使用寿命的因素很多,主要因素有负载大小、车速高低、燃油及润滑油品质、驾驶技术高低、维护保养制度、现场管理与质量控制技术等。
特别是在山坡开采露天矿,通常在较短时间往返循环中,汽车负荷变化频繁,使汽车运行工况极为复杂,空气质量及含尘量多少、路面好坏、路面坡度等自然环境因素的客观存在给管理工作提出了更高的要求,例如:汽车满载下坡运行,对制动器的可靠性要求极高,在采场和排土场的临时道路上汽车运行颠簸冲击振动大,不仅对发动机、传动系、车架和悬挂等部件损害极大,而且使轮胎易被割裂和刺破引起早期损坏。所以依据自身使用特点从技术和经济的角度,以持续改进的方法和思路不断提升设备管理水平,是管理和使用好VOLVO A40系列矿用设备的基础和关键。
VOLVOA40系列矿用重型卡车是瑞典沃尔沃建筑设备有限公司生产的非公路型自卸汽车之一。
铰接式卡车是采矿业和各行业大规模建设中一种通用性很强的土石方运输机械,由于结构的特殊性,它能适应恶劣的气候、极差的地形以及具有高的可用性。铰接式卡车由前后两个部分组成,每一部分都有自己的车架。前一部分布置发动机及其操作系统、驾驶室;后一部分布置车斗和自卸装置,通过铰链接头将汽车的动力部分与载货部分连接起来,铰链接头直接与汽车前车架或者后车架相连,接入垂直铰链和水平铰链后使车辆具有良好的行驶性能:汽车的一部分可以在水平面内相对于另一部分向左或向右回转成45度角,还可以进行“折叠”。另外,前后车架都可以在垂直于公共纵轴的平面内绕公共纵轴作独立的无限制转动。
特别是它完全消除了作用在车架上的扭转载荷,因此可以提高整个结构的可靠性,不象普通汽车在无路条件下工作时,车架要承受很大的载荷;特殊的悬挂装置以及独特的转向架可以使卡车在路面差、气候恶劣的条件下正常行驶,使得车辆能够在崎岖地带行驶而不会对悬架装置有过高的要求。由于铰接卡车转弯时两部分车架形成折叠角,使得汽车外轮廓转弯半径减小,而内轮廓转弯半径加大,这样使得其可以在狭窄的通道内通行;车身的两部分能相对于公共纵轴转动,可以明显地减少车轮在悬架系统垂直方向跳动。上述因素造成必须使用长而窄的车厢,同时有足够的深度。铰接式卡车比较常见的是2轴和3轴的车型,全轮驱动者居多,且每个轴上一般都配有差速锁;通常采用大型宽截面轮胎,其接地比压小,保证车辆在松软和潮湿土壤地面的通过性和稳定性;翻斗车箱采用高强度钢制成,长行程液压缸可使车箱翻转角达到70度左右,保证将物料顺利卸载。
当卡车行驶于崎岖的路面时,能够保证六个车轮与地面的良好接触,在保证卡车的整车稳定性的同时提高通过能力,最大限度的提高底盘工作效率,同时也可以大大减少崎岖路面上作用于车架的交变应力,延长设备的使用寿命。
铰卡的铰接点允许卡车具有较小的转弯半径,A40铰卡的外轮半径8.863m、内轮半径4.238m,机器通过非道路崎岖路面或者在对铲装载时回动更加简单方便,比较适应于山坡露天矿坡陡弯急、作业点变化频繁的运输条件。
4.1.1 VOLVOA40系列矿用重型卡车通过及装卸载性能
VOLVO A40独特的自补偿液压机械转向系统;可根据不同路况进行选择的6×6及6×4五种不同的驱动模式,对路面具有很好的适应性,即便是在没有道路亦或在松软的地面也能行驶自如;极强的爬坡能力,使车辆设计的最大爬坡能力可达50%;同时具有较强的装卸载能力、货厢最大翻转角度70°,物料卸载95%以上可以一次性卸到排土场外,节省推土机的二次推排,因此具有快速的循环时间和较高的生产效率。
4.1.2 VOLVO A40系列矿用重型卡车制动系统
A40行车制动系统包括有两个单独的制动回路,正常操作情况下使用脚踩制动踏板来实现制动控制;如果一级制动因故出现故障,安装在分动箱上面的随动制动泵会继续为车辆提供制动动力供给,来实现安全制动。在紧急情况下,还可以使用手制动以及紧急熄火开关来实现辅助制动。
下坡时,首先使用发动机排气制动和缓行器来有效控制行车速度,脚踩制动踏板的快速响应以及良好的持续制动作用,使驾驶员能够在整个作业过程中合理控制车速,保持较高的平均速度,使生产效率得到提高。
装卸载制动按钮可以在变速箱档位不在空档的情况下,即实现全轮制动,又可以自动将档位切换为事实上的“空档”,大大减轻了驾驶员的工作强度并能够保证装卸作业的安全。
4.1.3 VOLVO A40系列矿用重型卡车的电子监控系统
A40电子系统一般安装有四个ECU,控制和管理着全车64个传感器,它使驾驶员得以及时掌握机器的诸如发动机转速、车速、油耗、运行时间、举升次数、保养时限及油水液位指示等系统信息。当机器出现故障时,按照五个警报级别自动进行声光报警,驾驶员可以直观地发现机器故障。该系统还能自动存贮一定时间内机器的运行数据,可以通过电脑查阅相关信息,为分析机器使用数据和机器故障提供原始的依据。这大大方便了管理者对机器运行状况的了解和掌握,为后期维护管理提供了有效的参考信息。
4.1.4 VOLVOA40系列矿用重型卡车维护保养周期
A40维护保养周期较长,在节省非工作时间的同时还节约了保修费用。多个免维护总成或者部件无需每天或每周润滑,各液压油缸和联接轴承均为终身免维护,多个运动副的最短保养周期为50小时,全车16个润滑油嘴极大地减少了50小时保养的工作量和出现漏点润滑的几率,极大的缩短了维修所占用的时间,如此,在大大节约机器维护费用的同时还使生产效率得到有效提高。
第四章第二节 使用管理是前提
这25台运输设备是我们完成生产任务的基础,如何管理和使用好这些设备,就显得尤为重要。因此,我们从完善规章制度,提高操作技能,加强安全管理,严格管理程序等方面入手,探索出一条运输设备管理的有效途径,确保VOLVOA40系列矿用重型卡车在生产实践中发挥其最大效率。
4.2.1 健全组织机构,完善规章制度
没有规矩不成方圆。我们在认真贯彻上级管理部门各项规章制度的同时,按照“科学管理,合理使用,强制保养,视情修理”的方针全面贯彻“技术管理和经济管理相结合”、“管理和使用相结合”“专业管理和全员参与相结合”的设备管理原则,围绕“一个核心两个重点”开展设备管理工作。即:以充分发挥设备效率为管理核心,以设备效能分析及检修质量提高为管理重点,推动设备管理工作取得新的进步。
结合设备管理工作实际,我们在优化管理体系的同时,先后制定、修改和完善了《VOLVO大车操作员计件工资考核办法》、《轮胎消耗考核办法》、《柴油消耗考核办法》、《设备事故考核规定》、《设备日检及周检办法》、《50小时及350小时维护保养要求》等相关办法和规定。
特别是结合公司推行的“三标”体系运行审核检查、安全标准化一级企业的定期审核,设备效能监察,车间周检查、周分析、矿级月检查、月分析,以及总公司“百日安全生产无事故”竞赛季度检查等一系列管理活动的有效开展,使我们的设备管理及考核制度在不断完善的同时,通过强化监督和考评约束等机制的有效实施,使大家更注重规章制度的严格执行。
为了将这些制度和办法落到实处,分公司成立了体系化的设备管理组织机构,明确了各级管理机构的组成及职责分工,建立起以副矿长抓主管部门,主管部门抓基层车间,车间抓班组、班组抓机组,每台设备有专人管理的多层次设备管理模式,车间配置对口专业技术人员实施具体管理工作,驾驶员认真填写每个班次的运行记录表和交接班记录,管理员认真统计核实采集数据,通过勤检查、严考核,确保各项规章制度得以贯彻执行。
由于任务明确,责任落实、措施到位、消除机械设备管理的空白和盲区,使得每一台设备在机容机貌整洁干净的前提下,设备性能也能经常保持完好的技术状况,确保每台机械设备在矿山设备管理体系中实现效能最大化(附:设备管理系统网络图)。
4.2.2 把提高职工综合素质,充分调动职工积极性作为设备管理的重要手段。
4.2.2.1 量化考核调动积极性。
根据我矿白、中、夜三班生产的特点,每台车配置四名操作员,其中一人为设备机长。机长对设备的机容机貌、技术状况和当班人员工作绩效进行管理,操作人员的岗位绩效工资与台机产量、消耗挂钩。
随着“挖潜增效”工作的进一步深入,近年来,公司推出了“单人、单机、单耗”三单月考核制度,每月根据个人能够控制的能耗、产量、小时效率、安全、维护保养等不同指标权重比例的量化得分从高到低评选出一、二、三等奖共十名。获奖者由公司给以500元、400元、300元不等的优胜奖励,让多劳少耗者多得、少劳多耗者少得,充分调动操作人员工作积极性。
近年来,我矿VOLVOA40系列矿用重型卡车的完好率始终保持在95%以上,可开动率在98%以上。由于近年来设备更新较快,驾驶员缺员较多,有的车只安排上两班,平均作业率也能达到 52%。
从2007年3月至2011年11月,近5年的时间共完成运输周转量9483.5万tkm,这是我们长期坚持全面加强管理,使人和设备紧密联系,通过提高管理人员、操作人员和维修人员素质,充分发挥进口设备最大效能的结果。
在对VOLVOA40绞卡的使用管理中形成了管理人员、技术人员、操作人员三架马车并驾齐驱的良好势头。
4.2.2.2 严格遵守设备操作规程,确保安全生产。
为使用和管理好新设备,通过不断地组织驾驶员学习《VOLVO卡车操作指南》,并经过总结、提炼,制定了行之有效、简明扼要的《矿用汽车安全标准化作业指导书》,全面推广运用“VOLVOA40系列矿用重型卡车标准操作法”。要求全体驾驶人员严格执行。通过几年的推广运用,使操作者的操作得以规范,设备完好状况得到长期保持。
露天矿山作业特点是:点多、面广、战线长,人员多、设备多,作业现场情况变化大、安全风险高、安全管理难度大,加之设备价值高,随之而来大家感觉的是责任大,VOLVOA40系列矿用重型卡车虽然具有卓越的安全性能,但是由于车辆的工作环境始终是在运动中,安全管理有其自身的风险特点。为了做好安全生产管理工作,车间结合驾驶员岗位安全风险管理特点,持续开展安全文化建设,强化灌输“1331”理念;努力做到以人为本,安全第一,教育为先,落实至上。
五年来车间未发生过人身伤害和5万元以上的设备事故,较好的完成了公司各年下达的安全责任目标。
1331理念即:
1.树立一个核心:从科学原理出发,一切事故皆可避免。
3.强化3种意识:安全具有压倒一切的优先地位。安全必须严肃认真。安全要实行自主管理。
3.实施3个全员:全员参与培训。全员进行危险有害因素辨识。全员营造安全和谐氛围。
1.坚持一个确认。工作前必须进行安全确认。
4.2.2.3 重视职工的岗位技能培训,大力开展技术练兵活动。
几年来,我们对全体驾修人员多次进行三大规程的学习培训。即技术操作规程、设备维护保养规程、安全操作规程,同时结合师带徒活动的开展,注重日常“传、帮、带”工作的落实,坚持每年度举办一次技术比武活动,并对前几名给予奖励,从而提高驾修人员崇尚技术,学习技术的积极性,使之不断提高专业技能与操作水平。
为了进一步提高设备完好率和利用率,我们主要是从设备操作人员和维修人员绩效考核方面进行量化,首先,将操作人员的岗位绩效工资与单车效益挂钩,让大家意识到设备就是我们的饭碗,只有设备上出效益,自己才能有更好的效益;同时维修人员采取跟班制,白中班跟班值守。
为了保证车辆的完好运行,维修技术人员经常深入采区生产现场了解设备使用情况,在设备运行前、运行中、运行后积极主动地搞好检修保养,及时发现问题及时排除故障,将故障隐患消灭在萌芽状态,使设备保持较高的出勤率。修理班的几名技术尖子不仅自己技术过硬,还热心带徒,倾心育才,为企业长远发展,发挥自己的光和热。修理班两个班长不仅学习在先,刻苦钻研,先后还带过10多名徒弟,并在实践中总结了一套“两心”、“三勤”的“学徒心法”,即对技能学习要专心、用心;实际操作要“嘴勤”、“手勤”和“腿勤”。对自己所带的每个徒弟都坚持做到:循循善诱,言传身教,既教业务技术,又带做人品格。在所带的徒弟中,有的已经走上技术管理岗位,有的已成为生产骨干。多年来,他们用满腔的热忱悉心呵护着矿山人心中的“沃尔沃”。
第四章第三节 消化吸收是关键
进口工程设备维修是一项高技术的工作,某种程度上反映了企业的设备管理水平,同时也是提高设备运行效率,降低运行成本的有效途径。
近年来,车间积极致力于技术创新工作、大胆进行管理思路创新,并结合进口工程设备多的特点,积极探索和发展自主维修技术,一旦设备出现故障,勇于攻坚,破解修理难题,逐步破除对VOLVOA40汽车的神秘感,提升VOLVO铰卡各总成及部件维修能力,如今这一工作取得突破性进展,基本解除了VOLVO铰卡在使用过程中的技术困扰。
4.3.1 自主维修能力取得突破性提升
进口设备技术先进、性能良好,然而在管理、使用和修理过程中有严格的代理商等级服务职能权限和工艺、技术标准限制,因此任何一项工作都对原厂商技术资料有较强的依赖性,往往一个维修项目要涉及多项技术参数。
对此,车间工程技术人员及维修班组的大部份修理技师们并没有畏难,他们密切协作、锐意创新、刻苦钻研、查资料、啃手册、从确认维修项目入手,收集技术数据入手,从厚厚的修理手册中抽取所需项目修理工艺、程序和标准,编写工卡,改制工装设备,提高工作可靠性和准确度。
同时广泛开展技术交流,积极参加VOLVO公司组织的技术培训,采取走出去、请进来的积极态度学习借鉴其他单位的维修管理经验,经过多次的拆装、调试、评估、纠正,不断完善各系统功能参数和技术指标。
2007年,将原来的机汽修厂大修车间改造为VOLVO维修中心,维修基地加大各项投入的同时,车间通过整合资源,集中技术优势,在正常维修保养的工作范围之外,新增了本来应该由服务商承担的发动机、变速箱、分动箱修理及制动摩擦片更换等多个自主维修项目,自行设计研制了轮胎拆装吊机、制动轮毂拆装机、变速器拆装试验台等工装设备6台套。
2010年以来,随着设备运行时间的延长,部分总成进入故障周期,车间修理班共完成了9台变速器大修、3台发动机复杂故障的处理、5台分动箱的大修工作,此外对电器及液压系统的维修技术和非关键零配件的国产化替代工作也取得突破性进展,自主维修技术的逐步壮大和提升为VOLVO铰卡的在我矿的高效运行奠定了坚实的技术基础。
4.3.2 积极探索磨损规律,合理确定保养周期
按VOLVO服务商的要求,发动机总成的最短维护周期为250小时;根据我矿的使用条件和多年使用进口设备的经验,并经过发动机润滑油劣化性能试验,我矿保养周期已经延长到了350小时。
经过对75#车预防性大修时对发动机曲轴及大小瓦、汽缸套及活塞配合副数据进行精确检测,2.2~2.5万小时的发动机大修周期应该是有希望达到的预期目标,实践证明350小时的发动机换油周期是可行的。
到目前为止,除一台车(75#)在今年6~10月进行过预防性大修(大修时的里程为17000km,运行17000小时),其余24台车技术状况良好,有望首次整车大修周期延长到22~25万km。
按此磨损规律初步推算在整个50万km的使用周期内,第一次大修22~25万km、第二次大修40万km左右、直到50万km后报废将不再发生大修费用,这将极大地降低了整个寿命周期的运行费用。
第五章 结束语
事实证明,由于VOLVOA40系列矿用重型卡车具有技术先进、性能优越、适应性强、故障率低、维护保养周期长、安全性能卓越、设备利用率高、运行费用低等诸多特点,特别是60台A40系列铰卡在云南磷化集团有限公司山坡露天矿山五年来的使用、五年来生产实践的检验,充分证明我公司选用VOLVOA40系列矿用重型卡车是成功的。然而矿用汽车使用寿命的长短,效率发挥的好坏、运行费用的高低固然取决于车辆本身的技术品质,但更为重要的还取决于使用管理。因此,矿用重型汽车的“科学管理、合理使用、精心维护”是提高使用寿命的有效途径,我们五年来的经验探索和积累具有一定的可借鉴性,特别是在车容车貌和完好率方面具有很强的示范作用。同时应该指出,随着矿山生产规模的不断扩大,如果按每车3~5铲的经济装车比考虑,39t级的载重量已经不能配套6 m3以上的采装设备,或者是出于对绞卡安全性方面的考虑,至今没有听到更大吨位绞卡的相关相信,这不免是一种暂时的缺憾。
参考文献:
[1] 沃尔沃A40D(E)操作员手册[M]. 瑞典:VOLVO公司
[2] 矿用汽车管理手册[M].冶金工业部矿山司.东南大学出版社.